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文档简介

1、2020年聚四氟乙烯行业研究报告来源:国信证券PTFE是占比最高的含氟聚合物,同时是 R22下游的延伸产品,PTFE 依靠特殊分子结构在耐腐蚀、自润滑、不粘和生物惰性方面表现优 异,广泛应用于汽 车、电子、化工和医疗领域。5G高频通讯时代PTFE迎来又一春,作为介电常数、介质损耗系数最低的树脂材料,其有望成为高频通讯关键材料。从行业来看,未来五年5G基站和手机带来的 PTFE需求增长确定性强,2019 年国内PTFE消费市场约 为47亿元,经测算2020年国内5G用PTFE市场将达8.2亿元, 2022 年迎来需求高峰达到 17亿元,2021-2025 年5G 年均将贡献 14亿 元需求增量(

2、19年为基数,增速约 30% )。另一方面特斯拉 积极布局干电池技术,如技术大规模使用将给行业带来巨大需求增速。国内PTFE主要上市公司有:巨化股份、昊华科技、新宙邦、沃 特股份。重点关注昊华科技和巨化股份。PTFE:高频通讯时代的材料新星产业链:PTFE是使用最广泛的含氟聚合物聚四氟乙烯(PTFE)是一类重要的氟聚合物,由四氟乙烯聚合而来。 1938年Plunkett 和他的助手首次从装有TFE的钢瓶中得到了粉末状的PTFE,引起杜邦公司的重视,并探索其聚合条件及材料的性能 和应用前景。PTFE产业链前 半部分与制冷剂产业链一致,上游涉及 基础化工原料萤石、甲烷和液氯,中游涉及重要氟化工中间

3、产品氢氟酸,成品PTFE下游需求主要来自机械、电子、化工和防粘涂层等领域。左而点片*哥Tj+此.+归n J一去乙以*7 蝶于思*科*it事电用电陨村就吃算忖料朱舄十/直身和马、先答鸳摩PTFE按合成方法分为悬浮PTFE、分散树脂粉末和浓缩分散液TFE单体聚合的方法主要有悬浮聚合和分散聚合。可以按照聚合方法将PTFE分成悬浮PTFE和分散PTFE,后者可以再细分为分散树脂粉末 和浓缩分散液。三类 PTFE产品加工性能各异,适合采用不同的方法 加工成型,在不同的领域发挥作用。目前悬浮法PTFE约占50-60%, 分散树脂粉末约占20-35%,浓缩分散液约占10-20%图2:悬浮PTFE.分散树脂粉

4、末和浓缩分散液的灰型方法和用途分amine未分”浮”ESZ9化工.电子弓I发剂(过碇敢住)活化剂(幡盐酸)凯化工.电子图3:云浮聚合法合成PTFE流程TFE浮 PTFE胡 ,:兀声管库A 4; UH合法合想PTFE性能:特殊结构保障了耐腐蚀、润滑和生物惰性PTFE呈现氟原子保护碳原子的特殊结构。聚四氟乙烯结构式为 (CF2CF2)n ,在聚四氟乙烯分子中, CF2单元按锯齿形状排列,由于 氟原子的范德华半径比氢原子稍大,原子之间范德华作用力较大,产生较强的排斥力,所以相邻的单元不能完全按反式交叉取向,而是形成一个螺旋状的构象,由于氟原子具有合适的原子半径,使每一个氟原子恰好能与间隔的碳原子上的

5、氟原子紧靠,这样的构象使氟原子能包围在碳-碳主链周围,形成一个低表面能的保护层,呈现氟原子保护着易受侵蚀的碳原子链的特殊结构。图5: PTFE分子枸型L9t以上)PTFE的特殊结构使得其具备以下多种特性:耐腐蚀性:PTFE是目前已知的有机化合物中化学惰性最好的高分 子材料。其特殊的分子结构使其能够抵抗几乎所有的强酸(包括王 水)、强碱和有机 溶剂,并且在高温条件下也能保持这种性能。腐蚀 性气体、液体运输管道 的衬里是PTFE的重要应用场景。自润滑性:PTFE的摩擦系数比其他工程塑料小 ,是已知可实用的滑 动面材 料中摩擦系数值最低的,是理想的润滑材料。由于润滑油脂会 被溶剂完全溶 解,设备的某

6、些位置不能添加润滑油,填充 PTFE逐渐 演变为各类零件无油润滑的优良材料,包括化工设备的轴承、活塞环、钢结构屋架的支承滑 块以及架桥转体等。不粘性:PTFE摩擦系数极小,仅为聚乙烯的 1/5 ,又由于氟-碳链 分子间 作用力极低,所以聚四氟乙烯具有不粘性,是不粘锅常用的涂 层材料。生物惰性:PTFE作为医用材料植入人体后不会引起机体的排斥, 对人体无生理副作用,从 20世纪70年代开始首先被应用制成人造 血管应用于临 床。如今由于其优异的性能,聚四氟乙烯在医学上的应 用越来越广泛,包括用于软组织再生的人造血管和补片以及用于血管、心脏、普通外科和整 形外科的手术缝合等。用趾PTFE尺时关曼拘丹

7、用景发展:卓越的介电性能成为高频通信关键材料高频通信要求绝缘材料有极低的介质损耗系数和介电常数。在通信行业,高频 通信使用的电磁波频率一般在1GHz以上,卫星导航、军事雷达、航空航天等领域都广泛采用高频通信技术。通信的频率越高,可以使用的带宽资源就越多,可以传输更多的信息。根据信号传输相关理论,信号传输损失与通信频率和绝缘材料的介质损耗因数(Dk)成正比。因此在高频通信中,为了将信号传输损失降到最低,就必需采用介质损耗系数极低的绝缘材料。又由于电信号传播的速度与介电常数(Df)平方根成反比,进行高频通信时为确保实现高速率传输, 也要求绝缘材料具有极低的介电常数。图8;各种树腐介电杵性对比0.1

8、000热固性树脂O热阴性樽脂0.0100笈/酸蒲(pc)0聚彼亚胺(Pl)000100.0001盘碗( PSf(MPI)BMI热同性PI树脂II iO聚解砌(PES)液的聚合物(LCP)叱Jr低差I1BT弱脂段日曜(PPE)IO聚乙优(PE)3*0(PTFE)4.0介电常数(IMHzt 250PTFE是介电常数、介质损耗系数最低的树脂材料,具有无可比拟的介电性能 优势,是卫星导航、军事雷达、航空航天高频通信中应用最 多的介电材料。其中PTFE的主要载体是高频印刷电路板和射频同轴 电缆。图10: PTFE用作射频同轴电缆的绝缘层材料需求:5G带来年均14亿市场,锂电需求有望爆发国内PTFE市场约

9、为47亿元,需求集中在化工和电子领域PTFE的下游应用领域主要集中在化工和电子行业。PTFE具备耐腐蚀性、润滑 性、良好介电性等多种优异性质,在众多领域均有广泛应用,根据 Mordor Intelligence 统计,2018 年全球 PTFE81% 的需求来自化工、电子、汽车及运输和厨具四大领域,其中化工行业以44%、电子行业以17%的份额成为 PTFE最 主要的应用领域,其余 一些应用分布在汽车运输、厨具、医疗和建筑等领域。fl 11: 2018年PTFE下游寓求西神16.8化工44 5%PTFE在化工、电子、汽车及运输和厨具四大领域发挥的主要作用如 下:化工:PTFE凭借其耐腐蚀性,作为

10、腐蚀性化学品输送管道内的衬 里或直 接被制成管道网络中的关键部件(如阀门);PTFE耐腐蚀,可用作各类设 备中的密封部件,不会被其他化学溶剂溶解而导致设备 密封不良。电子:良好的绝缘性能,PTFE绝缘薄膜在各类电容器绝缘介质中 应用较 多;突出的介电性能,可制成低损耗的PCB,适合高频通信;在特定条件 下出现极向电荷偏离现象的特点,能够用于制备扬声 器、设备零件等。汽车及运输:汽车油封材料中,能够将传动部件中需要润滑的部件与出力 部件隔离,防治润滑油渗漏;PTFE透气膜用于汽车车灯,平衡灯内外压力并防止水、灰尘、汽车液体等带来的污染。厨具:聚四氟乙烯具有不粘性,是不粘锅常用的涂层材料。 12:

11、 PITS叁牝工.电子.凡也氐通/声峰具总嫉朝鼻怦窗用近年来全球 PTFE市场规模稳步提升。根据Plastic Insight 数据, 2018年全球PTFE市场规模达 45亿美元,国内 PTFE市场从2016 年到2018年呈上升趋 势,2019国内PTFE需求减少,市场规模有 所下降为6.76亿美元,需求下降一方面是环保督察国内相关企业开工率处于低位,另一方面中美贸易战影响了国内产品出口量。2020年受到疫情等影响,PTFE消费量显著下降,2020年1-10月份国内 PTFE表观消费量4.52万吨,同比下降 23.7% 。)14: 20154019年国内PTFE市场规模5G高频和低延迟需求

12、下,PTFE成为不二之选为满足低时延、高速率、大流量、多连接的需求,5G技术正在往更高的频段发 展。5G技术需要在连接设备数量提升数十倍、数据流量 密度提升近千倍的情况 下,实现将端到端延时缩短五倍、传输速率提 升数十倍的目标。为此, 5G通信 需要更大的带宽资源,即需要采用 频率更高的电磁波进行通信。图15: 4G和5G关拢性能指特对比46与孺的关题性址用标对比图16: 5G通信在往更高的筑戏或展5G NR4G5G NR mmv希素智库5G的高频化对介质材料的介电常数( Dk )、介质损耗系数(Df )提 出了更高的 要求,PTFE是5G通信的必然选择。根据中国覆铜板行业协会,5G通信高频

13、化下,基材的介质损耗系数在2.4以下,介电常数 在 0.0006.pngmargin-top:16px;margin-bottom:16px;max-width:100%;box-sizing:border-box;min-height:1em;letter-spacing:0.544px;white-space:normal;background-color:rgb(255,255, 255);font-size:16px;text-align: initial;border-color: PingFang SC,0px;border-style:34, 34);font-family:Mi

14、crosoft YaHei,start;border-width: initial;color:rgb(34,Hiragino Sans GB,WenQuanYi Micro Hei, Helvetica Neue, Arial, sans- serif;overflow-wrap:break-word !important;在传输损耗提高的同时,5G的信号覆盖面积也会缩小,不利于构建稳定的网络环境。PTFE是低介电树脂 PPO、PI、LCP、CE中唯一符合介电性能要 求的树 脂,虽然PPO的两个参数均在标准附近,但其熔融温度高, 熔融粘度大,流动性差,热塑加工较为困难,应用较少。综上,PTF

15、E是5G基站以及智能手机介电材料的不二之选。3 18: PPO. PL LCP. CE的介质损耗系数在5G产业链中,PTFE作为高频覆铜板、半柔同轴电缆和细微射频 同轴电缆三 类中间产品的原材料,最终在下游被应用到5G基站的AAU (有源天线单元)、5G智能手机的主板和 5G智能手机的射频连接组件中。19: PTFE在5G产业就中的应用5GBMAMJPTFE在5G基站上的应用PCB (印刷电路板)是电子元器件电气连接的载体。PCB是电子元器件的支撑 体,主要作用是为布设在PCB板上的电子元器件提供电路连接。覆铜板是 PCB的主要原料,在其上进行电路印刷制得PCBo覆铜板是将木浆纸或玻纤布等增强

16、材料浸以树脂,使用粘合剂在一面或两面上覆盖铜箔并经热压而制成的一种板状材料。它是 PCB板极其重要的基础材料,各种不同形式、不同功能的印制电路板,都是在覆铜板上有选择地进行加工、蚀刻、钻孔及镀铜等工序制成的,它对PCB板主要起互连导通、绝缘和支撑的作用,对电路中信号的传输速 度、能量损失和特性阻抗等有很大的影响。图21:覆铜板结构示意图PTFE等高频材料作为基板制成的覆铜板为高频覆铜板。覆铜板基板中的合成 树脂主要有常用的有酚醛树脂、环氧树脂、PTFE等。通信行业常用的 FR4覆 铜板使用环氧树脂作为基板材料,但其损耗大, 不适合高频通信。PTFE具有 优异的介电性能,适用于 5G、航空航 天

17、、军工等高频通信,其制成的覆铜板被称为高频覆铜板。高频覆铜板在 5G基站的AAU中的天线模块和射频模块上有重要应 用。4G基站包括 BBU (基带处理单元)、 RRU和天线三部分。天 线是电路信号与空间辐射电磁波的转换器,向空间辐射或者接收电磁波;RRU是天线系统和 BBU沟 通的中间桥梁,负责将天线传来的射 频信号经滤波、低噪声放大、转化成光信号,传输给 BBU ,或将从BBU传来的光信号转成射频信号通过天线发送出去。到了 5G时代, 基于小型化和集成化的需求,RRU、天线以及连接两者的馈线合并成AAU o因而AAU的天线模块、射频模块和4G基站的天线系统、RRU在功能上对应。天线系统由功分

18、板和集成在其上面的天线振子构成,射频模块由TRX板和集成 于其上的PA板、滤波器等组成。其中天线系统的功分板和 射频模块的PA板均 需采用高频覆铜板制成的PCB 。图23: 5G基站的AAU由天线系统和RRU合并而来图25:天线底板及其上面的天线振子PTFE 半柔射频同轴电缆5G基站的射频连接射频同轴电缆是通信设施与电子设备内部的信号传输线。它与射频同轴连接器 组成射频同轴电缆组件,主要应用于通信天线、馈线及电子 设备内部信号传输 线,起到发射、接收、传输射频信号的作用,广泛 应用于航空航天、军工、通 信、消费电子等领域。它由外向内由护 套、外导体(屏蔽层卜绝缘介质和内导体 构成。其中绝缘介质

19、,射频 同轴电缆的内外导体间的支撑介质,主要起耐压绝缘作用,绝缘介质的质量与信号传输中的衰减、阻抗和回波损耗有很大关系。S 26:射频同轴电境结构内导信半柔同轴电缆采用 PTFE作为绝缘层材料,适用于 5G基站中的高频 射频信号 传输。在移动通信基站中使用的射频同轴电缆主要包括半柔 射频同轴电缆、轧 纹射频同轴电缆和低损同轴电缆。与后两者使用发 泡聚乙烯作为绝缘层不同, 半柔射频同轴电缆的绝缘层材料为 PTFE,具有很强的抗衰减能力,被用于 5G基站中射频模块和天线系 统的射频连接。PTFE在5G智能手机中的应用5G手机和5G基站一样是5G网络中的节点,具备发送和接受信号 的功能,因而也和基站

20、一样具有射频和天线模块。5G手机的射频模块使用基于 PTFE覆铜 板的PCB,射频模块和天线之间的连接则需 要PTFE细微射频同轴电缆。基于PTFE高频覆铜板的 PCB应用在射频模块上,而手机天线的特殊构造使得其更适合采用基于 LCP的挠性覆铜板。在5G高频通信 下,5G手机的主板 采用基于PTFE高频覆铜板的PCB来减少信号的 损失。手机天线为了保证性能,需要制成3D的拱形结构,因此天线都采用可以弯折的柔性印制电路(FPC)。但 由于PTFE的热膨胀系数高,与铜箔的粘结强度低,限制了其直接作为高频FPC基材,故手机天线选用介电常数和介质损耗系数稍大一点的LCP材料。图28:手机天线更适合采用

21、基于LCP的柔性印制电路洋三驾库PTFE细微射频同轴电缆用于在5G手机主板的射频模块和天线模块间射频信 号的传输。5G手机的射频模块一般位于手机顶部而天线位 于底部,需要连接线 实现射频信号在两者间的传输。目前连接线主要 有射频同轴电缆和LCP软板两 类。LCP软板连接线有可以多路传输、节省空间、可绕性强的优点,但是价格较高,主要在少数高端智能手机上有应用,如Mate30Pro 和iPhonellProMax 。射频同轴电缆技术成熟且具备成本优势,在中端及中端偏上的手机中仍具有重 要的应用,如荣耀 V30Pro 和小米9Pro5G 。2022年5G用PTFE迎来高峰,需求规模翻倍达到17亿元伴

22、随5G建设持续,2022 年PTFE有望迎来需求高峰。 得益于5G 远多于4G的基站数量、大规模天线阵列(大规模 MIMO )技术的应 用以及高频化下 PTFE等高频材料对低频材料的全面替代,5G领域PTFE的市场空间将远超 4G。我们分别测算了 2020-2025 年5G 基站和5G手机用 PTFE的市场规模,2020 年5G用PTFE市场规 模将达8.2亿元,2022年将迎来市场需求高峰,规模为 17亿元。S 30:国内5G基站和5G手机用PTFE市埼规模捌算(亿元)5G基站用PTFE市场规模测算我们认为5G基站对PTFE的用量将远超 4G基站,主要基于以下逻 辑:5G基站数量增加:5G宏

23、基站覆盖半径为 4G的1/4 ,若要实现 同等覆盖,5G宏基站数量将为 4G的1.5倍;5G使用超密集组网 技术,微基站数量 是宏基站的2倍。单个基站高频 PCB用量提升:MIMO 技术下单个宏基站高频 PCB面积从0.66m2 提升至0.98m2 ,将增加对高频覆铜板的使用 量,拉动PTFE需求。基站高频覆铜板和半柔同轴电缆将全面使用PTFE介电材料:PTFE是低 介电树脂 PPO、PI、LCP、CE中唯一符合介 电性能标准(介质损耗系数 2.4 以下,介电常数 0.0006.pngmargin-top:16px;margin-bottom:16px;max-width: 100%;box-

24、sizing:border-box;min-height:1em;letter-spacing:0.544px;white-space:normal;background-color:rgb(255,255, 255);font-size:16px;text-align:start;border-width:0px;border-style:initial;border-color:initial;color:rgb(34,34, 34);font-family:PingFang SC, Hiragino SansGB, Microsoft YaHei, WenQuanYi Micro Hei

25、, Helvetica Neue, Arial, sans-serif;overflow-wrap:breakword !important; (1)超密集组网技术下5G 基站数量:宏基站816万个,微基站1632 万个5G面向连续广域覆盖、热点高容量、低功耗大连接和低时延高速率 4个主要技术场景,需要大幅提升通信系统容量。连续广域覆盖要求随时随地(包括小区边缘、高速移动等恶劣环境)提供100Mbps 以上 的用户体验速率;热点高容量场景需要提供1Gbps用户体验速率,并承受数十 Gbps峰值速率和数十Tbps/km2的流量密度压力;低功耗大连接和低时延高可靠场景主要面向物联网业务,要求网络具

26、备超千亿连接的支持能力,满足100万/km2连接数密度指标要求。4G网络已经无法应对上述场景带来的挑战,进入5G时代必需大幅提升通信系统的容量。提升5G系统容量的核心是超密集组网和大规模天线阵列技术。提升通信系统 的容量主要有三类路径:增加网络的可用带宽、提升频段的 利用效率和进行超密集组网。增加带宽的主要通过提高通信的频率,这同时也带来了5G信道传 播路径损耗大、小区覆盖半径缩小的问题,需要用超密集组网技术解决。提高频段利用效率的主要方法是大规模天线阵列技术,通过数十倍地增加天线数量实现系统容量十倍甚至百倍的提升。国32:提升5G系统容量的桢心是超密集组网和大规模天我阵列技术超密集组网技术在

27、 5G中的应用意味着 5G网络下基站数量需要达到 2448万个,对高频PCB和半柔同轴电缆需求巨大。超密集组网技术是指在宏基站外部署微 站来满足连续覆盖、深度覆盖以及热点区域 容量需求。微基站是一种发射功率较低,覆盖范围较小(10到20米)的小型基站设备,作为宏基站的补充,负责承载高带宽业务,而宏基站则主要负责低速率、高移动性类业务的传输以及微基站间资源协同管理。在5G超密集组网下,微基站成为网络架构中不可或缺的部分。赛迪顾问认为 其数量保守估计将是宏基站的2倍。另外,5G高频信号衰减快,宏基站的覆盖 半径从4G基站覆盖半径的 1km 缩短到250 米左右,根据中国信通院估算,若要实现同等覆盖

28、,5G中频段宏基站数量将为4G的1.5倍左右。工信部数据显 示,截止2019年我国 4G基站总数为 544万个。据此,我们测算出5G网络要达到当前4G网络的覆盖面,将需要建成宏基站816万个,同时辅以1632 万个微基站,总基站数合计达 2448万个。图34:超雷集组网承充圉MIMO 技术下单个宏基站高频 PCB板面积:从0.66m2 提升 至 0.98m2MIMO 技术下单个基站的天线阵面面积增加至0.22m2 ,增大了单个基站的高频 PCB使用量。MIMO 指在发射端和接收端分别使用多 个发射天线和接收天线,充分利用空间资源,从而成倍的提高系统信道容量。MIMO 在4G基站中就已 经被广泛

29、应用,但最多为8天线。而在5G中天线数量可以为 16、32、64、128,数量更庞大, 称为大规模的 MIMO。数量众多的天线排列成一个 NX M的矩阵, 构成天线阵列。尽管天线的尺寸随着频率的提高在缩小,但是众多的数量还是 让承载天线振子的天线底板的面积从4G的0.36m2 提升至0.65m2 。相应地, 射频模块的 PA板总面积也从 0.3m2增加至 0.32m2 0图36: MIMO技术中天线的布局示意图2x2 4x4 Massive MIMO5G基站用PTFE市场空间测算:总市场空间达到76亿元在测算得到5G宏基站和微基站的数量之后,为了得到单个宏基站和 微基站 PTFE的价值量,我们

30、还获取了以下数据并作出一些关键假 设:单个宏基站PTFE价值量:假设高频覆铜板生产高频 PCB的损耗率为20% ;根据中英科技招股书得每平方米高频覆铜板的PTFE材料的成本为83.1 元。根据神宇股份招股书,单个宏基站的半柔同轴电缆长度为500米根据神宇股份招股书测算出1米半柔同轴电缆的PTFE的成本为0.97元,以此作为单位长度半柔同轴电缆的PTFE的价值量单个微基站PTFE价值量:微基站的扇区数量为宏基站的 1/3 ,又根据中国信通院泰尔系统实验室表示微基站模组的重量仅为几千克,而5G宏基站模组重量一般在3540千克,估计单个微基站的PTFE价值量为宏基站的 30%。测算结果:单个宏基站

31、PTFE价值量约为 586元,单个微基站 PTFE 价值量为176元,在跟中我们测算宏基站需要816万个,微基站需1632 万个,综合计 算5G宏基站用PTFE市场空间为47.85亿元, 微基站用PTFE市场空间为28.70 亿元,合计 5G基站用 PTFE市场 空间达到76.55亿元。4) 5G基站用PTFE市场放量进度测算:2022 年需求顶峰达 15.3 亿元根据三大运营商规划和实施进展,我们预计5G建设期从2019年到2026年,2020/2021 年5G基站建设规模将迎来大爆发,2025年完成80%建设,2026年最终完成 5G基站的建设。经测算,预计 2020和2021年5G基站带

32、来的 PTFE需求释放量分别是 7.65亿元 和13.77亿元,该需求将在2022年达到顶峰,年 需求市场规模将达到15.3亿元,到 2025年5G基站用 PTFE需求市场将下降 至 8.5亿元。困37: 5G基站建设进度质对应理威的PTFE市场空间亿元)5G手机用PTFE市场规模测算根据Canalys和高通数据数据预测,预计 2020-2022 年全球5G手机出货量分别为2.78亿、5.44亿和7.50亿元,国内5G手机出货量达到1.72 亿、3.29 亿 和5.88 亿元,进而测算出国内2020-2025年5G手机领域为PTFE带来的市场增量,预计2020年国内5G手机PTFE需求规模将达

33、到 0.5亿元,到2022年上升至1.7亿 元。图39:国内5G手机用PTFE市场规模(亿元)特斯拉布局锂电池干电极技术,PTFE有望迎来爆发性需求增长2019年,特斯拉在资金紧张的情况下,以2.18亿美元收购 Maxwell公司,收 购溢价达55% 。 Maxwell 公司是全球最著名的超 级电容器制造商,拥有生产电极的干法技术。干电极技术能够降低电极的生产成本。传统的锂电池制造使用有粘合剂材料的 溶剂,如NMP是其中一种常见溶剂。将具有粘合剂的溶剂 与负极或正极粉末 混合后,把浆料涂在电极集电体上并干燥。由于溶 剂有毒,需要使用昂贵的电极涂覆机进行回收、纯化和再利用,生产成本较高。而干电极

34、工艺不使用溶剂,工艺流程是将少量(约5-8 %)细粉状PTFE粘合剂与正极粉末混合。然后将混合的正极+粘合剂粉末通过挤压机形成薄的电极材料带,将挤出的电极材料带层压到金属箔集电体上形成成品电极。图40: Maxwel干电极工艺流承干电极技术能够提高锂电池的容量和能量密度。当电池充满电解质且进行第一 次充电后,在放电过程中从负极返回正极的锂离子就会损失 一些,导致“第一次循环容量损失”,这种现象在所有常见类型的锂离 子电池中很普遍。其解决方案是添加额外的锂,但在有溶剂的情况下,锂金属和与混有锂金属的碳不能很好地彼此融合,通常都伴随着烟雾、火苗和噪音等强烈反应。Maxwell的干法工艺不适用溶剂,

35、可以实现添加的锂金属和碳的良好混合,从而减少第一次循环容量损失,意味着更高的电池容量与能量密度。ffi41:电池“第一次舔坏客贵损失11示意图R 盹 Stftd BwtraMelntphii*CNf口|y|干电极技术若在锂电池上实现大规模的应用,2023 年有望为 PTFE新增8亿元 的市场需求空间。目前干电极技术已经在超级电容器上得到了广泛的应用,从超级电容器到锂电池的技术迁移正在进行当中,但存在一定的工艺门槛,如需要解决解决集流体和活性物质面结合问题、固固相粉体材料界面阻抗问题和后续提供离子交换量问题等。如果干电极技术在锂电池领域成功落地,将取代传统的电极生产工艺,为 PTFE开拓新的市场

36、需求。假设 1GWh需要正负极材料 3000 吨,PTFE添加量占比为 5% ,每GWh 需要PTFE150 吨。根 据高工锂电 预测,到2023 年全球动力锂电池需求量将达 511GWh ,我们假设干电极技术 有10%的渗透率,对应电池粘接剂 用PTFE的需求量约为 0.8万吨,约8亿元市场空间(按照10万元 /吨的价格进行估算)。供给:国内PTFE供给过剩,高端替代成果初现国内PTFE集中于中低端,高性能改性产品依赖进口我国生产的 PTFE大部分为通用型品种,质量不高,属于中低端品。中低端PTFE与高端PTFE的差距主要体现在品种和质量上:品种:中低端产品主要为通用型牌号,差异化程度低;而

37、高端产品对应不 同的应用场景有不同的专用品级,如涂料级、线缆级、防腐衬里级、微电子用高纯级。质量:中低端PTFE与高端PTFE在分子量和粒径分布、产品清洁 度以及 批次稳定性上存在较大的差距,高端品的粒径分布独特,产品 清洁度高, 不同批次产品的颗粒大小和粒径分布情况没有显著差异。高端PTFE主要由国外企业生产。 目前常见的高端 PTFE品种主要有 超细粉末PTFE、可熔性PTFE、常温固化型氟树脂涂料、纳米 PTFE、膨体 PTFE、超 高分子量 PTFE和高压缩比 PTFE分散树脂 等。目前高端PTFE的主要生产商 为美国杜邦、法国阿科玛、日本大金、旭硝子、吴羽化学等。国内PTFE形成了低

38、端产能过剩出口,高端产品依赖进口的局面 年我国出 口 2万吨以上低端 PTFE,同时进口量稳定在 50006000 吨,其中 70%80% 的进口 PTFE为高性能的改性产品。近三年进 出口 PTFE的产品价差在 2500美元左右,反映出口产品和进口产品 在品级上的差异。图46:我国PTFE14出口米和进出口产品单带(吨.美元f吨)国内产能高产能过剩严重,行业仍处于扩张阶段我国PTFE产能13.8 万吨,占全球比重超 60% 。我国在PTFE的开 发生产上 起步较晚,在1995 年PTFE产能仅在千吨左右,占全球产 能的8% ,后来我国在中低端PTFE生产技术上取得突破,同时伴随 着发达国家

39、PTFE产能向高端 化、特种化转型,其部分中低端 PTFE 产能向我国迁移,我国的 PTFE产能逐 年提升。2019年我国PTFE 产能达13.8万吨,根据 MordoEntelligence的数 据,当前国内产能占全球超60%的PTFE产能。ffi 47: 19932017国内与国外PTFE产能(万吨)我国PTFE产能主要集中在注塑级中低端产品,低端产能过剩。国内生产的PTFE大部分是通用型、中低品质的产品,行业壁垒低,行业 曾经历盲目扩张 阶段,产能严重过剩,行业整体开工率已连续三年维 持在50%附近。2019年 受到环保整治和国内经济形势下行的影响, 国内PTFE开工率持续下降,2020

40、全年国内 PTFE开工率维持在60%左右,预计四季度和2021年伴随着行业需 求回暖,国内 PTFE开工率有望保持上行。当前行业仍处于扩张阶段,截止2020年10月底,国内PTFE总产能达到14.96万吨,较 2019年增长1.19万吨,但产能仍在扩产 中,根据百川资讯统计,预 计2020-2023 年国内PTFE新增产能将 达到接近7万吨,其中东岳集团扩产最大,达到了 2万吨,总体将加剧国内PTFE供给过剩的局面。供给端政策加速行业转型,高端产品替代成果初现早在“十二五”规划期间,我国氟化工行业就明确了高端转型、重点发 展高性 能含氟聚合物、氟树脂的发展方向。近五年,高端氟化工集中 的东部沿

41、海的山 东省和福建省出台相关规划,明确氟化工高端转型、 强化氟聚合物开发的发展思路。2019年国内在新材料应用示范指导目录中明确指出,高端 PTFE为新材 料的重点发展方向。国内PTFE市场集中度较高,前三企业市占率达到了50% o产能前三名为:山 东东岳化工有限公司、浙江巨化股份有限公司、中昊晨光化工研究院有限公司。行业龙头初涉高端产品,期待国产替代的进一步突破。作为国内头部PTFE生 产企业,山东东岳、浙江巨化、中昊晨光均具备一定的高端PTFE生产能力。中昊晨光:自主研制出国内独家高压缩比聚四氟乙烯分散树脂产品,成功配套5G线缆生产,实现了进口替代;开发出第二代低蠕变聚四氟乙烯悬浮树脂等高端含氟高分子材料,填补了国内的空白;其生产的PTFE乳液 在国内头部高频覆铜板企业中英科技的采购占比达99% o浙江巨化:拥有 600吨的超高分子量 PTFE产能;山东东岳:具有7300吨高性能PTFEPTFE生产能力,与同类产品相比,东岳具有杂质少、清洁度高、相对分子质量分布集中、加工出的制品外 观细腻且白度好等特点。51: 20172019年中英科技PTFE乳液采购结构中昊晨光 山东东岳 大金嬴化工 巨化般份PTFE相关上市公司介绍巨化股份公司是国内领先的氟化工、新材料制造基地,主要业务为基本化工原料、食品包装材料、氟化工原料及后续产品的研发、生产与销售。公 司核心业务

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